[发明专利]一种多功能爬楼座椅控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及助老机器人技术领域，尤其是涉及一种多功能爬楼座椅控制系统。

背景技术

随着社会的发展，人们对出行要求越来越高，但这对于老年人和肢体残疾人来说则变成了一种奢望，尤其是遇到台阶、楼梯等复杂的路段，这种弱势群体更希望有一种代步工具。轮椅恰恰成了解决这个难题的关键，能够解决老年人和肢体残疾患者的出行，但是遇到障碍、楼梯等复杂地形，普通轮椅就显得力不从心。智能电动越障爬楼轮椅是在国家提倡关爱弱势群体，创建和谐社会的背景下开发的一种适用于残疾人与老年人等腿脚不便人群的新型移动辅助设备。该轮椅能够适应现实生活中出现的不同情况的复杂路面，能够翻越台阶，楼梯等障碍，对提高残疾人，老年人的行动能力具有较高的实用价值。目前市面上可见的电动爬楼轮椅，其爬楼过程还需护理人员辅助，并没做到真正的自动爬楼，而且爬楼过程还会出现小范围的颠簸。普通轮椅结构相对简单，价格亲民，大部分消费者都能承受，然而普通轮椅的活动范围有限，遇到台阶和楼梯时就无能为力，因而也很大程度的减小了老年人和残疾人的活动范围。随着国内经济的发展，人工成本的提高，迫于经济压力大多数老年人和残疾人都没有专人照看，他们只能常年呆在家中以避免给家人带来额外的负担。常年的独处，缺乏外界交流和身体活动，会造成老年人和残疾人身体上和生理上的疾病，故而电动爬楼轮椅的研究刻不容缓。此外，随着社会的不断发展，年轻人工作繁忙，使得独居老人现象日趋普遍。在居家生活中空守在家的老人通常要面对如何生活自理的刚性需求。伴随年龄的增长越来越多的老人丧失了腿部行动能力，如何上下楼梯、短程出行及躲避危险亦成为老人难以回避的技术问题。

因此，提供一种多功能爬楼座椅控制系统，以期在老人独处时，能够保障独居老人的居家安全，满足老人的行动需要，就成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种多功能爬楼座椅控制系统，用于满足腿部不便的人群安全上下楼的出行需求，亦能满足老人的短程出行需要。

为了实现上述目的，本发明提供一种多功能爬楼座椅控制系统，包括：红外避障模块，通过红外线检测位于多功能爬楼座椅与楼梯之间的障碍物到多功能爬楼座椅的第一距离，来计算避开所述障碍物所需的前行路径；控制模块，用于根据遥控器当前输入的控制指令，控制驱动所述多功能爬楼座椅行进的第一电机动作；姿态采集模块，用于实时采集多功能爬楼座椅的航姿，并依据所述航姿控制调整靠背倾斜角度的第二电机动作。

优选地，所述控制模块为霍尔控制模块，所述霍尔控制模块设置有霍尔控制器，所述霍尔控制器设置有霍尔控制杆和控制芯片，通过所述霍尔控制杆将控制指令传递给所述控制芯片完成对所述第一电机的操控。

优选地，所述红外避障模块包括：控制芯片、红外测距模块、距离运算子模块、路径调整子模块和转向装置；

所述红外测距模块，用于周期性的发射红外线来检测前方是否有所述障碍物，将测出所述第一距离传递给所述控制芯片；

所述距离运算子模块，用于通过测量激光红外线从发射到接收所用的时间，确定所述第一距离的数值；

所述路径调整子模块，用于根据所述第一距离是否小于安全距离发送转向调整指令，并相应的减慢所述第一电机的转速，缓慢转向来使得所述多功能爬楼座椅主动绕开所述障碍物；

所述转向装置设置有转向步进电机，所述转向电机根据所述转向指令作出相应的步进动作。

优选地，还包括：人机交互模块，用于通过人机交互界面输入控制指令；所述人机交互模块还包括：爬楼开关子模块，用于在平地运行过程中，通过按下人机交互界面的爬楼按钮以切换到爬楼模式。

优选地，所述多功能爬楼座椅设置有平动驱动轮，所述第一电机通过第一传动装置与所述平动驱动轮传动连接。

优选地，所述第一传动装置为设置有第一离合器的齿轮传动装置。

优选地，当所述多功能爬楼座椅行走在路面上时，所述爬楼梯车轮中的两个车轮与路面接触，所述平动驱动轮与路面接触；当所述多功能爬楼座椅处于爬楼状态时，所述第一传动装置断开所述第一电机与所述平动驱动轮的传动连接，所述平动驱动轮抬升；所述第一电机进一步通过第二传动装置驱动紧固连接在所述爬楼梯车轮重心位置处的主轴转动。

优选地，所述第二传动装置为设置有第二离合器的链传动装置；所述离合器用于接入或断开所述第一电机与所述第二传动装置的传动连接。

优选地，所述姿态采集模块设置有三轴陀螺仪，并通过所述三轴陀螺仪判断多功能爬楼座椅的航姿。

本发明上述多功能爬楼座椅控制系统的有益效果如下：